Page 84 - ITM Jahresbericht 2022

Jahresbericht 2022

Die Promotionsschrift wurde durch Herrn Prof. Ger- Structurally integrated sensor networks in interac-
lach (Institut für Festkörperelektronik der TU Dres- tive fiber-elastomer composites and their electro-
den), Herrn Prof. Wießner (Institut für Werkstoffwis- mechanical circuit models
senschaft der TU Dresden) und Herrn Prof. Birkholz
(Institut für Akustik und Sprachkommunikation der Soft robots are characterized by the use of compliant
TU Dresden) begutachtet. materials and their complex deformation mechanisms.
They offer enormous potential for application areas
Johannes Mersch erhielt 2017 den Abschluss als that are increasing in relevance, such as agricultural
Dipl.-Ing. Maschinenbau von der Technischen Uni- engineering or human-machine interaction. However,
versität Dresden. Nach seinem Abschluss wurde er they are currently still at a low technology readiness
mit dem Enno Heidebroek-Zertifikat für sein hervor- level. A promising class of materials for such compli-
ragendes Studium ausgezeichnet. Von 2017 bis 2018 ant robots are fiber-elastomer composites containing
war er am Institut für Textilmaschinen und Hoch- sensors and actuators.
leistungswerkstofftechnik tätig und beschäftigte
sich mit der zerstörungsfreien Wirbelstromprüfung In this work, sensors for these materials are investigat-
von kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstof- ed both experimentally as well as by modelling. In addi-
fen sowie der automatisierten Auslegung und Ferti- tion to conductive elastomers with carbon particles, sil-
gung von Leichtbaustrukturen. Seit 2018 ist er Teil ver-coated polyamide yarns are analysed as resistive
des Graduiertenkollegs „Interaktive Faser-Elasto- and capacitive sensors. Subsequently, such sensors are
mer-Verbundwerkstoffe“ und forscht an integrier- incorporated into textile-elastomer composites contain-
ten Sensorsystemen für die Soft-Robotik und deren ing dielectric elastomer actuators and shape memory
Ersatzschaltbildern. Im August 2022 schloss er sei- actuators. The structures are then studied in terms of
ne Promotion ab und fungiert seit September 2022 the interaction between actuator excitation, deforma-
als wissenschaftlicher Koordinator des Graduierten- tion and sensor signals. In addition, thermo-electro-me-
kollegs. chanical network models are created to describe the
relationships between actuators, sensors and structure.
Zusammenfassung der Dissertationsschrift Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des ITM gra-
tulieren Herrn Dr.-Ing. Johannes Mersch zum erfolg-
Strukturintegrierte Sensornetzwerke in interak- reichen Abschluss seiner Dissertation recht herzlich
tiven Faserelastomerverbunden und ihre elekt- und wünschen ihm für seine weitere berufliche und
romechanischen Netzwerkmodelle“. private Zukunft alles Gute und viel Erfolg.

Weiche Roboter zeichnen sich durch die Verwen-
dung von nachgiebigen Materialien und ihre kom-
plexen Bewegungs- und Verformungsmechanismen • Dissertation von Herrn Dr.-Ing.
aus. Sie bieten ein großes Potenzial für in ihrer Rele- Felix Lohse
vanz steigende Anwendungsgebiete wie Agrartech-
nik oder Mensch-Maschinen- Interaktion. Allerdings Am 26. August 2022 verteidigte Herr Dr.-Ing. Felix
befinden sie sich momentan noch in einem niedri- Lohse unter dem Vorsitz von Frau Prof. Zimmer-
gen Technologie-Reifestadium. Eine für solche nach- mann (Institut für Werkstoffwissenschaftder TU
giebige Roboter vielversprechende Materialklasse Dresden) seine im Rahmen des Graduiertenkollegs
sind Faser- Elastomerverbunde, die Sensoren und 2430 „Interaktive Faser-Elastomer-Verbunde“ am
Aktoren enthalten. Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleis-
tungswerkstofftechnik der TU Dresden erarbeite-
In dieser Arbeit werden dafür Sensoren für diese te Dissertation „Numerische Auslegung und Ent-
Materialien sowohl experimentell untersucht als wicklung von adaptiven Strukturen auf Basis von
auch modelliert. Neben leitfähigen Elastomeren Formgedächtnislegierungen am Beispiel textil-
mit Kohlenstoffpartikeln werden silberbeschichte- verstärkter Elastomerkomposite“.
te Polyamidgarne als resistive und kapazitive Sen-
soren betrachtet. Anschließend werden solche Sen- Die Promotionsschrift wurde durch Herrn Prof. Che-
soren in Textil-Elastomerverbunde, die dielektrische rif (ITM) und Herrn Prof. Modler (Institut für Leicht-
Elastomeraktoren und Formgedächtnisaktoren ent- bau und Kunststofftechnik der TU Dresden) begut-
halten, eingebracht. Die Strukturen werden eben- achtet. Als Beisitzender begleitete Herr Prof. Wießner
falls in Bezug auf die Interaktion zwischen Anre- (Institut für Werkstoffwissenschaft der TU Dresden)
gung, Verformung und Sensorsignalen untersucht. das Promotionsverfahren.
Darüberhinaus werden thermo-elektro-mechani-
sche Netzwerkmodelle erstellt, um die Zusammen- Herr Dr.-Ing. Felix Lohse hat an der TU Dresden
hänge zwischen Aktoren, Sensoren und Struktur zu Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Leicht-
beschreiben. bau und Kunststofftechnik studiert. Er schloss das
Studium mit einer Diplomarbeit am Institut für
Leichtbau und Kunststofftechnik ab. Von 2017 bis

82